垂直分层土壤模型下输电杆塔接地电阻的拟合算法

当前垂直分层土壤电性模型下输电线路杆塔接地电阻的精确计算方法过于复杂,不易为普通工程技术人员掌握.基于格林函数的精确算法,对垂直双层土壤电性模型下的典型输电杆塔接地装置的接地电阻值进行了求解.采用最小二乘曲线拟合方法,研究并选取双曲线函数作为拟合函数,对分层土壤电阻率及接地电阻值进行拟合,从而推导出拟合函数表达式,最终得到分层土壤模型下杆塔接地电阻拟合计算公式.对该算法的精度进行了分析,认为其精度与算法中的初值计算有关,但最大误差不超过10%.     

卡诺热机最佳温差的有限时间热力学分析

本文对内可逆卡诺热机工质与热源间最佳温差的确定,进行了有限时间热力学的分析.讨论了最佳温差优化的目标函数.通过拉格朗日乘数法求极值原理,推导得到了确定功率下计算工质与热源间最佳温差的方程式和图线.典型计算表明,根据本文所得方程和有关图线计算所得的温差甚为接近实际.此外,还讨论了一些重要参数的影响.     

屏蔽同轴圆柱分层介质的静态格林函数

针对屏蔽同轴圆柱分层介质结构，给出格林函数的一般解析解，这种解以级数的形式来表示，具有形式简单可应用到任意多层介质的特点，公式的推导是通过先给出分层结构中含待定系数无穷级数的格林函数通式，然后利用边界条件与源条件，得到层与层之间的递归关系进而求解这些系数，这样的解为分析屏蔽同轴圆柱分层介质结构提供了一种新的有效工具。     

桩基动力参数的灵敏度分析

将桩基简化成离散的多自由度系统,对其纵向振动的动力参数进行了分析,对桩基的振动参数频率、振型、频响函数与频域响应对刚度改变的灵敏度进行了数学推导.可知频率对刚度改变的灵敏度很小,振型对刚度改变的灵敏度也不大,但在节点处有一定的影响,频响函数与频域响应对刚度的变化反应比较明显,并且用一个实例进行了验算,得到的结果与理论推导吻合良好.     

基于遗传算法和仿真的冲压材料参数反求

利用冲压成形后便于获取的板料厚度值作为响应构造遗传算法中的目标函数,结合有限元法和遗传算法,提出一种快速反求冲压成形中材料性能参数的方法.在有限元模拟中,使用反求后参数获取的板料厚度值和实际冲压中的板料厚度值吻合度非常理想,验证了该方法应用于冲压成形的快速、准确和有效性.     

应用低频微波波段GPR测量土壤结构

结合在内蒙古包头地区和上海崇明岛地区的实验站点开展的实验工作,尝试性地提出了探地雷达用于刻画农田土壤剖面层位结构的方法.按照该方法在对探地雷达数据进行处理和分析之后,得到了沿测线的土壤结构细化剖面图,并与开挖剖面对比,结果吻合良好,表明采用探地雷达可以有效地探测土壤层位结构.     

基于响应面法和正交试验的涡轮流量计优化设计

为降低流体黏度对涡轮流量计测量精度的影响,将涡轮流量计仪表系数线性度误差最小值作为目标函数,在运用计算流体力学（CFD）仿真的基础上,先通过Plackett-Burman设计筛选结构参数,并根据几何结构对目标函数的影响将其划分为两个等级,即显著影响因素和次显著影响因素;再通过Box-Behnken设计及响应面法对显著影响因素进行优化设计,分析结构参数间的交互作用,得到参数的最优设计点;最后在响应面分析基础上通过正交试验对次显著影响因素进行优化设计,得到最优参数组合。对最优参数组合的涡轮流量计进行试验研究,试验结果与CFD计算值吻合,仪表系数线性度误差由1.71%下降至1.59%,表明优化后的涡轮流量计测量精度得到了显著提高,基于响应面法和正交试验的优化方法可以用于涡轮流量计的结构设计。     

融合正向建模与反求计算的车用减振器建模技术研究

针对减振器调试过程中工程师凭借经验调试耗时耗力等局限性,引入反求的思想,开展了结合减振器正向建模与关键参数计算反求的建模技术研究.根据有限元与最小二乘法结合的思想,建立基于大挠度变形的正向阻尼特性模型,并分析得出影响减振器工作特性的关键阀片参数;在减振器阻尼特性曲线的基础上,建立了以计算机模拟结果与试验结果的误差为目标函数,减振器阀片关键参数为待求参数的反求模型.最后采用遗传算法辨识出对阀片变形的关键参数,使优化反求后的参数模型能与试验特性良好吻合.论文提供的方法可以在减振器内部重要参数未知的情况下,对减振器进行参数优化设计,为调试减振器提供理论依据.     

响应面法和BFGS算法在试井分析中的应用

试井分析是利用关井所测的井底压力随时间变化的资料来分析地层和井筒参数,是一个典型的反问题.基于响应面法提出了一种新的参数自动反求的数值试井解释方法.选定不确定参数及其范围,确定试算算例,然后利用拟合方法得到多项式逼近函数,即构造响应面模型.利用响应面模型构建计算值与实际观测值偏差的目标函数,再利用BFGS算法以及拉丁超立方抽样搜索目标函数的最小值,得到不确定参数值.算例表明该方法能有效地对井底压力以及压力导数进行拟合,因而具有很好的应用前景.     

非均匀土壤中变电站接地网优化设计

为了均匀地表面的电位分布 ,进一步降低接触电压和跨步电压 ,更好地保障人身和设备的安全 ,论文提出了接地系统优化设计方法。论文采用数值计算的方法分析了双层土壤结构时土壤反射系数、上层土壤厚度及地网面积大小等因素对地网最优布置的影响规律。分析表明 ,确定最优压缩比应以接触电压达到最小值为目标函数。最优压缩比随反射系数的增大而减小 ,下层土壤电阻率小于上层土壤电阻率时的最优布置的水平导体 ,比下层土壤电阻率大于上层土壤电阻率时的最优布置的水平导体分布得更加均匀。分析得到了双层土壤结构时 ,使地网优化布置的最优压缩比的计算公式 ,便于工程设计人员采用 ,提高接地系统的安全性     

双层土壤结构的简化分析

针对在接地系统进行简单设计和接地电阻估算时 ,采用多层土壤结构模型进行计算非常复杂的问题 ,论文将多层土壤结构等效为均匀土壤模型 ,提出了双层土壤结构的等效简化方法 ,分析了各个参数对等效均匀土壤电阻率的影响。双层土壤结构对应的等效均匀土壤电阻率只与地网的面积有关 ,而与地网的形状关系不大。接地系统的垂直接地极长度对等效的均匀土壤电阻率有较大的影响 ,影响程度与土壤的反射系数有关。采用等效均匀土壤模型可以对接地网接地电阻进行估算 ,但却不适于对地网的安全性能进行考核 ,否则会带来较大误差     

地基动力阻抗的双自由度集总参数模型

在土－结构动力相互作用分析中，下覆地基对基础与结构的阻抗函数通常强烈地依赖于外加激振频率。当结构为线性时，耦联体系的动力分析可采用子结构法在频域上有效地实施。但对于非线性结构，在时域上要用与频率有关的动力阻抗进行相互作用分析就变得十分困难与复杂。而单靠采用某一频率下动力阻抗函数固定值的单自由度集总参数模型不能充分地包含所有频率成分而难以反映实际性态。     

差异演化算法在Van Genuchten方程参数优化估计中的应用

描述土壤水分特征曲线的Van Genuchten方程是一非线性方程,采用传统的方法对方程参数进行估计往往因为计算复杂而使估计结果带有较大的误差。差异演化算法是一种简单、有效的新智能进化算法,因此,文章用该算法对Van Genuchten方程的参数进行优化估计;结果表明,差异演化算法在Van Genuchten方程参数估计应用中,表现出求解速度快、计算精度和自动化程度高、通用性强等优点,可作为计算Van Genu-chten方程参数的一种新方法。     

考虑参数简化的修正邓肯-张模型

邓肯-张非线性弹性模型被广泛应用于计算围堰修筑、土石坝等水利工程中粗粒土的应力-应变关系。然而,邓肯-张模型参数相对较多、计算结果往往不能充分体现土的剪胀特性。为解决上述缺陷,本文以邓肯-张模型为基础,提出了参数形式更为简化的应力-应变表达式,并基于沈珠江模型采用二次抛物线形式对应变进行描述,同时对该模型参数形式进行了改进,建立了反映土体体应变-轴向应变关系的体积比表达式。最后通过采用粗粒土和粘性土的试验结果对改进模型进行验证。结果表明：理论计算结果与试验结果吻合较好,改进的模型能够更好的反映土的体应变特征和应力-应变关系,为实际工程中土体的应力-应变关系计算提供了参考。     

高速铁路桩承式结构路基地基沉降计算方法

采用Mindlin-Boussinesq联合求解桩间土的附加应力,再根据e-lgp曲线法(e为孔隙比,p为土体压力)计算地基沉降的方法对高速铁路两种刚性桩桩承式结构地基进行了沉降计算,并与现行计算方法及现场实测数据进行对比分析.分析表明:现有规范计算方法对高速铁路路基荷载作用下刚性桩桩承式结构,及超固结或结构性较强的地基土体沉降计算有局限性;Mindlin-Boussinesq联合求解刚性桩桩承式结构地基中桩间土的附加应力沿深度的分布规律符合实际工程分布情况;Mindlin-Boussinesq联合求解附加应力并根据e-lgp曲线法计算地基沉降的方法的计算沉降值与实测值较为接近,并能考虑刚性桩复合结构地基设置参数情况及地基土应力历史等影响因素.     

非饱和土的渗透函数方程

从非饱和土土水特征曲线方程出发,根据渗透函数和土水特征曲线的关系,推导出了非饱和土渗透函数方程。用拟合土水特征曲线试验结果所得参数形成的渗透函数方程与测量结果一致,由于土水特征曲线方程和渗透函数方程含有相同参数,说明了两个方程之间有内在联系。     

吉林中部地区土壤水分遥感反演与应用

表观热惯量法是热红外遥感监测土壤水分的重要方法之一.土壤的表观热惯量可以通过对土壤反照率和地表温度日较差的测量而获得。以吉林中部地区为研究区,根据表观热惯量反演土壤水分含量的原理,选取春播时期的四月份时相,利用MODIS_L1B数据计算模型中的相关参量,进而计算表观热惯量值。将计算结果与土壤水分含量实测值进行线性回归分析,结果通过了置信度0.01的显著水平t检验,相关系数R=0.831,并分析土壤类型对土壤水分含量差异的影响,结果与表观热惯量反演土壤水分的计算结果一致。     

关于冻土蠕变试验中的数据处理问题

根据冻土蠕变试验数据的持点，指出采用幂函数关系回归冻土蠕变方程存在一些缺点，提出对试验后期数据的拟合应采用加权最小二乘法，这对确定冻土稳定蠕变的起始点和计算冻土结构变形量有一定的意义。     

Lightning electromagnetic field generated by grounding electrode considering soil ionization

A circuit model with lumped time-variable parameter is proposed to calculate the transient characteristic of grounding electrode under lightning current, which takes into consideration the dynamic and nonlinear effect of soil ionization around the grounding electrode. The ionization phenomena in the soil are simulated by means of time-variable parameters under appropriate conditions. The generated electromagnetic field in the air is analyzed by using electrical dipole theory and image theory when the lightning current flows into the grounding electrode. The influence of soil ionization on the electromagnetic field is investigated.     

利用有理多项式技术计算基于Bishop分析模式的边坡稳定可靠度

文章基于Bishop条分法分析的基本思想,建立了边坡可靠度分析计算模型,并采用有理多项式技术计算功能函数的偏导数,以模拟实际工程中常见的功能函数不能明确的可靠度计算问题.对于功能函数无论是线性或非线性,显式或隐式,该方法都简单且适用.数值结果表明该方法具有较好的效率和精度.